矮星系碰撞可能撞“飞”暗物质等

科技工作者之家 2022-05-25

科技日报记者  张 晔

矮星系碰撞可能撞“飞”暗物质

近日,一篇发表在《自然》杂志上的文章显示,一个天文物理学家团队提出了一种新的理论,来解释无暗物质矮星系的存在。

2018年,科学家发现了一个似乎不包含暗物质的矮星系(不存在可探测的引力),2019年在相同的位置又发现了一例。从那时起,科学家就一直试图解释这种奇怪的现象。

在此次最新研究中,研究人员发现,当星系团碰撞时,暗物质和普通物质会在大尺度上出现分离的现象。研究人员认为,两个矮星系的碰撞可能会剥离其中包含的气体,形成更小的矮星系,其中一些矮星系便有可能不存在暗物质。这是因为,暗物质不与任何普通物质发生相互作用,这就意味着暗物质可能会随着碰撞的碎片离开矮星系进入外太空。

研究人员注意到,在此前发现的两个不包含暗物质的矮星系附近,还存在着几个矮星系,它们在太空中排成一排,这可能是矮星系碰撞导致的结果,且这两个矮星系正在相互远离,很可能表明了它们有着相同的起源。

谷神星也许是小行星带的“移民”

1801年,天文学家朱塞佩·皮亚齐发现了位于小行星带上的谷神星,那时他认为它是一颗行星。2006年,谷神星被正式定义为矮行星。

但为什么矮行星却位于小行星带上?近日,一篇新的研究文章给出了解释:谷神星并非形成于小行星带,它诞生于太阳系更远的地方,然后迁移到了目前的位置。

谷神星直径约1000公里,其质量占小行星带总质量的三分之一。它有一个散逸层,阳光将谷神星水冰和氨冰升华成蒸汽,但谷神星的引力太弱,无法留住它们。不过,这也是了解谷神星起源的重要线索,因为小行星通常不会释放蒸汽,由于谷神星像彗星一样冻结了挥发物,这表明它起源于太阳系较冷的区域。

“氨冰的存在表明谷神星很可能形成于太阳系最冷的区域,在那里温度足够低,导致一氧化碳、二氧化碳、氨等挥发性气体被冻结和融合。”研究人员猜测,谷神星最开始形成于土星之外的轨道上,那里氨含量丰富。在巨行星生长阶段,行星巨大的引力干扰或改变了原行星盘的密度、压力和温度等,这种扰动可能导致行星迁移到离太阳更近的轨道上,这就是为什么谷神星作为外太阳系的“移民”,会被拉进小行星带。

能量收支不平衡或致火星沙尘暴

近日,一项新的研究表明,火星吸收和释放太阳能量的不平衡,可能是火星沙尘暴产生的原因之一。

来自美国休斯顿大学的研究人员记录了火星能量收支(火星从太阳吸收能量,然后以热量的形式释放出来)的极端不平衡。研究人员认为,火星能量收支不平衡,可能是火星沙尘暴产生的机制之一。

火星稀薄的大气层和椭圆的轨道使其特别容易受到巨大的温差影响。当它位于近日点时,由于靠近太阳,火星吸收了大量的太阳热量,火星沙尘暴也同时出现。同样的现象也发生在地球上,但在火星上尤为极端。

研究人员表示,火星不像地球那样有能储存能量的机制,如地球广阔的海洋有助于平衡气候系统。但火星过去曾经存在过海洋和湖泊,后来经历了全球变暖和气候变化,不知为何又失去了海洋和湖泊。同样的气候变化也正在地球上演,所以了解火星能量过剩与沙尘暴之间的机制,可能会为更好地了解地球提供线索。

相关研究成果发表于《美国国家科学院院刊》。